压力容器焊接知识 2
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压力容器焊接方法压力容器制造许可证中的焊接方法:一、焊接接头分类:容器主要受压部分的焊接接头分为A 、B 、C 、D 四类,如图所示,a) 圆筒部分的纵向接头(多层包扎容器层板层纵向接头除外)、球形封头与圆筒连接的环向接头、各类凸形封头中的所有拼焊接头以及嵌入式接管与壳体对接连接的接头,均属A 类焊接接头。
b) 壳体部分的环向接头、锥形封头小端与接管连接的接头、长颈法兰与接管连接的接头,均属B 类焊接接头,但已规定为A 、C 、D 类的焊接接头除外。
c) 平盖、管板与圆筒非对接连接的接头,法兰与壳体、接管连接的接头,内封头与圆筒的搭接接头以及多层包扎容器层板层纵向接头,均属C 类焊接接头。
d) 接管、人孔、凸缘、补强圈等与壳体连接的接头,均属D 类焊接接头,但已规定为A 、B 类的焊接接头除外。
A,B类焊接接头推荐采用埋弧焊,焊条电弧焊,氩弧焊,或其组合焊接工艺。
二、焊接方法:01封头拼缝封头拼板缝一般是在平板状态下完成的,焊接条件比较好,厚度小于10mm的拼板缝宜采用焊条电弧焊焊接,厚度大于10mm的,宜采用焊条电弧焊+埋弧自动焊的组合焊。
02筒体纵缝筒体纵缝大多采用焊条电弧焊和埋弧自动焊,如何筒体内径小于500mm,还需要手工钨极氩弧焊打底。
对于大厚度的某些高强钢筒体纵缝采用电渣焊。
03筒体环缝筒体环缝大多采用焊条电弧焊和埋弧自动焊,对于厚度较大的筒体,尽量采用窄间隙埋弧自动焊。
04接管焊接接管与壳体一般采用焊条电弧焊和埋弧自动焊。
05容器内壁堆焊容器内壁堆焊主要焊接方法有:焊条电弧焊、埋弧自动焊、气保堆焊等。
06球壳焊接球壳焊接目前主要采用焊条电弧焊、埋弧自动焊、全位置气体保护自动焊。
其中,焊条电弧焊因为操作灵活、工艺简单,现场组装球罐用的较多;埋弧自动焊,多用于球壳上下极板的拼缝;全位置气体保护焊,现场组装焊接时采用较多,效率高、劳动强度低。
07管子-管板连接管子管板接头常用的焊接方法有:焊条电弧焊、手工钨极氩弧焊、全位置自动钨极氩弧焊,其中全位置自动钨极氩弧焊焊接质量最好。
压力容器焊接工艺(一)、焊前预热正式施焊前应检查焊接装配是否符合规定。
图纸及工艺文件要求工件预热时,应对工件进行预热。
预热温度由工艺评定确定或参照NB/T47015-2011执行。
预热在坡口两侧均匀进行。
一般宽度每侧不得小于100mm,严防局部过热。
(二)、焊后热处理1、作用:保证装备的质量、提高装备的安全可靠性、延长装备寿命。
2、目的:松弛焊接残余应力、稳定结构形状和尺寸、改善母材、焊接接头和结构件的性能(①软化焊接热影响区、②提高焊缝的延性、③提高断裂韧性、④有害气体扩散和逸出、⑤提高蠕变性能、耐腐蚀性能、抗疲劳性能等)3、规范加热温度:最主要的工艺参数,相变温度以下,低于调质钢的回火温度30-40℃,同时避开钢材产生再热裂纹的敏感温度。
保温时间:工件厚度选取焊件保温期间,加热区内最高与最低温差不大于65℃升温速度:焊件温度均匀上升,厚件和形状复杂构件应注意缓慢升温。
升温速度慢使生产周期加长,有时也会影响焊接接头性能。
冷却速度:过快造成内应力过大,甚至产生裂纹进、出炉温度:过高与加热、冷却速度过快结果类似4、方法-炉内热处理加热燃料:工业煤气、天然气、液化气、柴油整体热处理:条件允许的情况下优先采用优点是被处理的焊接构件、容器温度均匀,比较容易控制,消除残余应力和改善焊接接头性能较为有效,并且热损失少。
需要有较大的加热炉,投资较大。
分段加热处理:体积较大,不能整体进炉时,局部区域不宜加热处理重复加热长度应不小于1500mm。
炉内部分的操作应符合焊后热处理规范,炉外部分应采取保温措施,使温度梯度不致影响材料的组织和性能。
5、方法-炉外热处理被处理的装备过大,或因各种原因不能进行炉内热处理时,只能在炉外进行热处理加热方法:工频感应加热法、电阻加热法、红外线加热法、内部燃烧加热法整体焊后热处理:不能进入加热炉的大型装备,在安装现场组焊后,将其整体加热、保温而进行的热处理局部焊后热处理:对装备的局部,如焊接区域、修补焊接区域或易产生较大应力、变形的部位进行局部加热6、炉外整体焊后热处理注意问题①由于把底座上面的装备整体加热,考虑到热胀冷缩产生的变形和热应力,必须防止对本体结构、支撑结构、底座等产生不利影响②由于对大型装备进行加热,采用的热源,均匀加热所需的循环、搅拌装置以及炉外产生的热量等问题都应特别注意其安全保护措施③为提高热效率和保证温度均匀,对大型装备必须有良好的隔热保温措施④整体炉外焊后热处理与整体炉内焊后热处理相比较,要做到均匀加热比较困难,为确认整个装备的加热工艺情况是否达到工艺要求,应注意有足够数量且正确配置的温度检测设备,以保证热处理效果7、炉外局部焊后热处理注意问题①局部加热由于温度的分布不均匀、温度梯度较大而容易产生较大的热应力,为了尽量减少这种热应力造成的不利影响,加热的范围可以考虑尽量对称②容器环焊缝的加热带宽度应至少包括焊缝边缘两侧各3倍壁厚的宽度,管子对接焊者为2倍③尽量减少加热区与非加热区域之间的温度梯度差,温度梯度过大时,可能产生残余应力和变形。
压力容器焊接技术要求压力容器焊接技术要求概述1、焊接是压力容器制造的重要工序,焊接质量在很大程度上决定了压力容器的制造质量;2、影响焊接质量包含诸多方面内容:焊接接头尺寸偏差、焊缝外观、焊接缺陷、焊接应力与变形、以及焊接接头的使用性能等;3、容器产品的设计是获得性能优良的焊接接头的基础:焊接母材的、焊接坡口形式、焊接位置、焊材、无损检测、焊后热处理等的选择,直接关系到焊接质量。
一、压力容器焊接的基本概念1、焊缝形式与接头形式:从焊接角度看,容器是由母材和焊接接头组成的;焊缝是焊接接头的组成部分。
焊缝有5种:对接焊缝、角焊缝、端接焊缝、塞焊缝和槽焊缝。
焊接接头有12种:对接接头、T型接头、十字接头、搭接接头、角接接头等。
2、焊缝区、熔合区和热影响区3、焊接性能、焊接工艺评定和焊接工艺规程--压力容器焊接的三个重要环节焊接性能是焊接工艺评定的基础,焊接工艺评定是焊接工艺规程的依据,焊接工艺规程是确保压力容器焊接质量的行动准则。
3.1、焊接性能:材料对焊接加工的适应性和使用可靠性。
3.2、焊接工艺因素:重要因素;补加因素;次要因素。
3.3、焊接工艺评定:JB4708《钢制压力容器焊接工艺评定》JB/T4734《铝制焊接容器》JB/T4745《钛制焊接容器》3.4、焊接工艺规程:二、常用焊接方法及特点1、手工电弧焊(SMAW)2、埋弧焊(SAW)3、钨极气体保护焊(GTAW)?4、熔化极气体保护焊(GMAW)?5、药芯焊丝电弧焊(FCAW)?6、等离子弧焊(PAW)7、电渣焊(ESW)三、焊接材料按JB/T4709选用焊材。
1、焊条:GB/T983《不锈钢焊条》、GB/T5177《碳钢焊条》;2、焊丝3、焊剂4、保护气体四、压力容器焊接设计焊接设计是压力容器设计的一个重要组成部分,包括:钢材、焊接方法、焊接材料、焊接坡口、焊接接头形式、预热、层间温度、后热、焊后热处理以及检验、检测等;压力容器焊接设计的原则:1、选用焊接性能良好的材料;2、尽量减少焊接工作量;3、合理分布焊缝;4、焊接施工及焊接检验方便;5、有利于生产组织和管理。
压力容器焊工考试题〔二〕一、判定题:1.在焊接过程中,电弧电压要紧与弧长有关,电弧增长,电弧电压下落。
〔〕2.碳素钢是以铁为基体,含碳量小于2.11%的铁碳合金。
〔〕3.按全然变形,焊接变形可分为纵向变形、横向变形、局部变形和整体变形。
〔〕4.一般容器结构的焊接应先焊短焊缝,后焊长焊缝;先焊纵焊缝,后焊横焊缝。
〔〕5.手弧焊电源并不要求有良好的动特性。
〔〕6.为保证焊机温升不超过准许值,就必须焊机的负载持续率。
〔〕7.气体保卫焊时,气体流量越大,保卫效果越好。
〔〕9.预热能够落低冷却速度,但全然上不碍事在高温停留时刻,因此是一种特别好的工艺措施。
〔〕10.焊接耐热钢时要保证焊缝金属化学成分,否那么将使焊接接头的持久强度和塑性落低,或高温时焊缝过早氧化。
〔〕11.从事锅炉压力容器受压元件焊接的焊工都必须通过考试合格后才能操作。
〔〕12.焊接钢时,钨极氩弧焊通常采纳直流正接电源。
〔〕13.中碳钢由于含碳量比低碳钢高,因此焊接性也比立好。
〔〕14.利用碳当量能够直截了当判定材料焊接性的好坏。
〔〕15.奥氏体不锈钢之因此会有较高的抗腐蚀能力,其要紧缘故是含有较高的镍。
〔〕16.碱性焊条抗气孔的能力比酸性焊条差。
〔〕17.15CrMo钢手弧焊接时,应选用型号为E5515-B2〔热307〕的焊条。
〔〕18.焊工职业病是由于职业环境、焊接条件所造成,但并不是每个焊工都会染上,要害是注重预防、注重平安卫生,注重早期诊断治疗。
〔〕19.手工钨极氩弧焊因热量集中,热碍事区小,因此焊缝的质量好,但试件的变形较大。
〔〕20.气孔、夹渣、热裂纹等缺陷,大多是在二次结晶时产生的。
〔〕21.定位焊缝焊接时,不必采纳与正式焊缝焊接时相同的焊条和预热温度。
〔〕22.焊接电弧磁偏吹的方向和连接焊件导线的位置有关。
〔〕23.焊缝中较易出现的两种缺陷是气孔和夹渣。
钨极氩弧焊时焊缝中的夹钨,实际上也是一种夹渣。
〔〕24.低碳钢和一般低合金钢焊接时,焊接材料选择的原那么是强度、塑性和冲击韧性值不能高于被焊钢中的最低值。
焊工培训理论知识1-1.什么是压力容器?凡是容器内的压力大于等于0.1MPa的容器称之压力容器。
1-2.压力容器按设计压力可分为几类?有低压容器(0.1MPa≤P≤1.6MPa)中压容器(1.6MPa≤P≤10MPa)高压容器(10MPa≤P≤100MPa)超高压容器(P≥100MPa)1-3.压力容器按使用中工艺过程的作用原理可分为几类?有反应容器、换热容器、分离容器与贮存容器。
1-4.压力容器按安全监督与管理分几类?有第一类压力容器、第二类压力容器、第三类压力容器。
1-5.压力容器的安全监察规程与技术标准是什么?有“压力容器安全技术监察规程“与GB”钢制压力容器“标准。
1-6.压力容器在焊接过程中留下焊接缺陷有何危害?由于压力容器受元件承受着一定的压力载荷,若在焊接时留下某些缺陷,在使用过程中遇到一定条件,就会迅速扩展而突然发生破坏,以至爆炸赞成重大的缺失。
1-7.为什么要订制“锅炉压力容器焊工考试规则”?为了提高焊工素养,加强对焊工的管理以保证锅炉、压力容器的受压元件的焊接质量。
1-8.焊接什么锅炉、压力容器需要持有焊工合格证?(1)所有固定式承受锅炉的受压元件。
(2)最高工作压力大于或者等于0.1MPa(不包含液体静压力)的压力容器受压元件。
1-9.焊工考试包含哪两部分,其关系如何?焊工考试包含基本知识与操作技能两部分。
焊工基本知识考试合格后,才能参加操作技能的考试。
1-10.操作技能考试项目由哪四部分构成?由焊接方法、母材钢号类别、试件类别、焊接材料四部分构成。
1-11.试说明下列代号表示何意?D2-5J:表示12mm厚16MnR钢板的对接试件,在平焊位置用J1507焊接的手工电弧焊。
W S4-1:表示6 mm厚0Cr18Ni9钢板的对接试件,在平焊用HOCr21Ni10焊接的手工电弧焊。
D4-24:表示φ57×3.5不锈钢管(0Cr18Ni9)与10mm厚不锈钢板骑座入式管板试件在垂直俯焊位置用A102焊条的手工电弧焊。
标 准 规 范 ASME锅炉压力容器规范第Ⅸ卷新版焊接规范介绍(二)赵孟显摘 要:介绍了AS ME锅炉及压力容器规范第Ⅸ卷2007版(包括2007和2008增补)的主要内容和对该规范理解中的注意事项,将最新版与2004版进行了比较,并对该规范的使用进行了说明。
关键词:焊接;规范;工艺;技能;评定中图分类号:T-651;TH49 文献标识码:A 文章编号:1001-4837(2009)10-0041-09doi:10.3969/j.issn.1001-4837.2009.10.0094 第Ⅸ卷使用中的注意事项4.1 W PS的编制和修改(1)W PS是为制造符合规范要求的产品焊缝而提供指导的,经过评定的焊接工艺文件。
W PS的有效性不受规范修改的影响,但要注意有例外,即当原来评定材料的P-No.或S-No.或组号在新版本中有修改时,则要对W PS进行相应的修改,虽然这种情况很少出现(2008增补强调此要求)。
(2)一份完整的W PS应述及在W PS中采用的、对每一种焊接方法而言的所有重要变素、非重要变素和当需要时的附加重要变素。
在W PS中应注明QW—200.2中所述的支持文件———工艺评定记录(P QR)。
制造商或承包商也可以在W PS中编进其它可能有助于制造规范焊接结构的资料。
(3)用于规范产品焊接的W PS,应当在制造现场便于获得,以供查考,并供授权检验师检查。
(4)为适应生产需要,可以变更W PS中的一些非重要变素,而无需重新评定,只要这种变更与焊接方法中的重要变素、非重要变素和当需要时的附加重要变素一样都附有文件。
文件可以是W PS的修正页,或代之以新的W PS。
(5)W PS的格式和表达方式,根据制造商或承包商的需要,可以是文字式或表格式的,只要QW—250至QW—280所要求的每一个重要变素、非重要变素和当需要时的附加重要变素都被包括无遗或被提及即可。
表格QW—482(见非强制性附录B)可作为W PS的一种指南。
第十章压力容器的焊接技术随着工程焊接技术的迅速发展,现代压力容器也已发展成典型的全焊结构。
压力容器的焊接成为压力容器制造过程中最重要最关键的一个环节,焊接质量直接影响压力容器的质量。
第一节碳钢、低合金高强钢压力容器的焊接一、压力容器用碳钢的焊接碳钢以铁为基础,以碳为合金元素,含量一般不超过%。
此外,含锰量不超过%,含硅量不超过%,、皆不作为合金元素。
而其他元素,如、、等,控制在残余量限度内,更不是合金元素。
、、、等作为杂质元素,根据钢材品种和等级,也都有严格限制。
碳钢根据含碳量的不同,分为低碳钢(≤%)、中碳钢( %%)、高碳钢(≥%)。
压力容器主要受压元件用碳钢,主要限于低碳钢。
在《容规》中规定:“用于焊接结构压力容器主要受压元件的碳素钢和低合金钢,其含碳量不应大于%。
在特殊条件下,如选用含碳量超过%的钢材,应限定碳当量不大于%,由制造单位征得用户同意,并经制造单位压力容器技术总负责人批准,并按相关规定办理批准手续”。
常用的压力容器用碳钢牌号有、、、、等。
(一)低碳钢焊接特点低碳钢含碳量低,锰、硅含量少,在通常情况下不会因焊接而引起严重组织硬化或出现淬火组织。
这种钢的塑性和冲击韧性优良,其焊接接头的塑性、韧性也极其良好。
焊接时一般不需预热和后热,不需采取特殊的工艺措施,即可获得质量满意的焊接接头,故低碳钢钢具有优良的焊接性能,是所有钢材中焊接性能最好的钢种。
(二)低碳钢焊接要点()埋弧焊时若焊接线能量过大,会使热影响区粗晶区的晶粒过于粗大,甚至会产生魏氏组织,从而使该区的冲击韧性和弯曲性能降低,导致冲击韧性和弯曲性能不合格。
故在使用埋弧焊焊接,尤其是焊接厚板时,应严格按经焊接工艺评定合格的焊接线能量施焊。
()在现场低温条件下焊接、焊接厚度或刚性较大的焊缝时,由于焊接接头冷却速度较快,冷裂纹的倾向增大。
为避免焊接裂纹,应采取焊前预热等措施。
二、压力容器用低合金高强钢及其焊接特点在钢中除碳外少量加入一种或多种合金元素(合金元素总量在%以下),以提高钢的力学性能,使其屈服强度在以上,并具有良好的综合性能,这类钢称之为低合金高强钢,其主要特点是强度高、塑性和韧性也较好。
一、单选题【本题型共42道题】1.下述关于管壳式换热器管箱热处理的描述,哪一项是正确的?()A.所有管箱都应该进行焊后热处理B.只要制造厂能保证质量,管箱不必进行焊后热处理C.带分程隔板的碳钢管箱都应当进行焊后热处理D.带分程隔板的管箱都应当进行焊后热处理正确答案:[C]用户答案:[D] 得分:0.002.压力容器制造过程中的设计变更可能涉及材料代用、无损检测方法改变、加工尺寸结构变更等,这一说法是否正确?()A.正确B.错误C.不确定正确答案:[A]用户答案:[A] 得分:2.403.下述哪一项不是压力容器竣工章上必须反映的信息?()A.完工日期B.制造单位名称C.制造许可证编号D.审核人的签字正确答案:[A]用户答案:[A] 得分:2.404.下述关于压力容器筒体表面质量检查的描述,哪一项是正确的?()A.只要压力容器用钢板的质量证明书载明钢板表面质量合格,完工的筒体不必重新检查表面质量 B.只要压力容器用钢板的供应商保证钢板的表面质量,制造厂不必重新检查C.压力容器用钢板的表面质量在材料验收时已经检验合格,完工的筒体不必重新检查表面质量D.压力容器完工的筒体应当检查表面质量正确答案:[D]用户答案:[D] 得分:2.405.下述关于管壳式换热器结构的描述,哪一项是正确的?()A.换热器都应设计成卧式容器B.换热器至少包括一个壳程和一个管程C.换热管都应该采用直管D.管程压力都应该比壳程高正确答案:[B]用户答案:[B] 得分:2.406.下述哪一项不是压力容器用锻件必须有的标志?()A.锻件制造厂名或代号B.批号C.合同号D.锻件级别正确答案:[C]用户答案:[C] 得分:2.407.下述关于压力容器法兰加工后检查的描述,哪一项是正确的?()A.应当检查表面质量B.应当检查几何尺寸C.应当检查硬度D.应当检查标记正确答案:[C]用户答案:[C] 得分:2.408.下述关于管板加工检查的描述,哪一项是错误的?()A.应检查螺柱通孔中心圆直径B.应检查平面度C.应检查管板孔直径D.必须检查硬度正确答案:[D]用户答案:[D] 得分:2.409.下述哪一项是压力容器制造厂必须提供的产品出厂资料?()A.无损检测记录B.产品数据表C.焊接工艺评定报告D.外来图样审查记录正确答案:[A]用户答案:[B] 得分:0.0010.下述关于焊缝外观质量的描述,哪一项是错误的?()A.所有压力容器焊缝不得有裂纹B.所有压力容器焊缝不得有气孔C.所有压力容器焊缝不得有咬边D.所有压力容器焊缝不得有弧坑正确答案:[C]用户答案:[D] 得分:0.0011.下述哪一项不是压力容器封头成品标记必须有的项目?()A.封头类型代号B.封头制造日期C.封头成品最小厚度D.封头成品最小厚度正确答案:[B]用户答案:[B] 得分:2.4012.压力容器设计单位应按照()取得设计许可资质。
金属材料与焊接知识(补充)(一)金属的性能及影响因素成分决定组织,组织决定性能,性能决定选用金属材料的各种性能取决于它的化学成分、内部组织结构及加工工艺等,化学成分是由钢厂冶炼时决定的,使用单位一般是不能改变的;而内部组织结构在生产加工过程中随着加工工艺的不同是会发生变化的,也就是说,在生产制造过程中,我们可以通过不同的途径(如锻造、热处理等)来改变金属内部组织结构,从而达到改变金属材料性能的目的。
(1)化学成份①碳钢中化学元素(铁以外)的影响:碳钢中除铁以外,还有碳(C)、锰(Mn)、硅(Si)、硫(S)、磷(P)五大元素,其中硫(S)、磷(P)属有害杂质。
a)碳:是碳钢中的基本元素,对钢材的性能起决定作用。
碳是一种强化元素,随着含碳量的增加,强度、硬度提高,塑性、韧性下降。
b)锰:在碳钢中,锰是作为脱氧剂在冶炼时加入的,同时可减轻硫的有害作用,含量适当可提高强度、硬度、耐磨性,锅炉压力容器常用碳钢含锰量一般为0.35~0.65%。
c)硅:硅是一种强脱氧剂,同时可提高强度、致密性,太高对冲击韧性、弯曲性能不利,锅炉压力容器常用碳钢含硅量一般为0.15~0.30%。
d)硫:是一种有害杂质,是冶炼时设法减少的物质,易导致热裂纹产生(在晶界处产生低熔点物质FeS所致),一般要求0.045%以下。
e)磷:也是一种有害杂质,是冶炼时设法减少的物质,易产生脆性化合物(Fe3P),使塑性、韧性、特别是冲击韧性明显降低,一般要求0.04%以下。
随着冶炼技术的提高和质量要求的提高,硫、磷含量要求越来越低。
此外碳钢中还有氧、氮、氢等有害元素,使强度、硬度增加,塑性、韧性下降。
②合金钢中合金元素各有不同的作用,如:硅(Si)、锰(Mn)增加可提高材料的强度、是强化元素,但应控制锰(Mn)<1.9%,否则导致脆化。
钒(V)、钛(Ti)、铌(Ni)等元素可以细化晶粒,提高韧性及材料致密度。
钼(Mo)可提高钢的热强性能、细化晶粒,防止钢的过热倾向,在高温下保持足够强度,防止蠕变。
压力容器焊接标准
常见的压力容器焊接标准有以下几种:
1. ASME标准(美国机械工程师学会):ASME标准包括了多种类型的压力容器焊接要求,其中最常见的是ASME Boiler and Pressure Vessel Code(ASME锅炉和压力容器规范)。
2. EN标准(欧洲标准):EN标准也涵盖了多种类型的压力容器焊接要求,比如EN 13445(非可拆卸接头的压力容器)和EN 15614(金属材料焊接规程)等。
3. GB标准(中国标准):GB标准是中国国家标准,其中包括了多个与压力容器焊接相关的标准,比如GB 150(压力容器)和GB/T 19624(压力容器焊接相关术语)等。
这些标准涵盖了压力容器焊接材料的选择、焊接工艺的要求、焊接接头的设计与验收等方面的内容,确保焊接工艺和质量符合相关安全规范和标准。
在实际应用中,根据具体的国家要求和工程项目的需要,选择适合的标准进行压力容器焊接。
焊缝成型焊缝成型系数是对焊缝截面形状的考核,指熔焊时,在单道焊缝横截面上焊缝宽度(B)与焊缝计算厚度(H)的比值(φ=B/H);焊缝系数是指对应焊接接头强度与母材强度之比值。
用以反映由于焊接材料、焊接缺陷和焊接残余应力等因素使焊接接头强度被削弱的程度,是焊接接头力学性能的综合反映。
压力容器分类压力容器分A、B、C、D四个级别。
A级又分:超高压容器、高压容器(A1)、第三类低、中压容器(A2)、球形储罐现场组焊或球壳板制造(A3)、非金属压力容器(A4)、医用氧舱(A5);B又分:无缝气瓶(B1)、焊接气瓶(B2)、特种气瓶(B3);C级又分铁路罐车(C1)、汽车罐车或长管拖车(C2)、罐式集装箱(C3);D级又分:第一类压力容器(D1)、第二类低、中压容器(D2)。
压力容器焊缝的分类产品试板有关规定1. 总则本规定适用于碳素钢、低合金钢、不锈钢制Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类压力容器。
2. 凡符合以下条件之一者,A类的圆筒纵向焊接接头,应按每台容器制造产品焊接试板。
2.1 钢板厚度δs>20mm的15MnVR;2.2 钢板材料的标准抗拉强度下限值σb>540MPa;2.3 Cr-Mo低合金钢;2.4 当设计温度小于-10℃时,钢板厚度δs>12mm的20R;钢材厚度δs>20mm 的16MnR;2.5 当设计温度小于0℃,大于等于-10℃时,钢材厚度δs>25mm的20R;钢材厚度δs>38mm的16MnR;2.6 制作容器的钢板凡需热处理以达到设计要求的材料力学性能指标者;2.7 设计图样上或用户要求按台制作产品焊接试板的压力容器;2.8 异种钢(不同组别)焊接的压力容器;2.9 图样上注明盛装毒性为极度危害或高度危害介质的容器。
3. 除第2条之外的压力容器,如果能提供连续30台(同一台产品使用不同牌号材料的,或使用不同焊接工艺评定的,或使用不同的热处理规范的,可按两台产品对待)同牌号材料、同焊接工艺(焊接重要因素和补加重要因素不超过评定合格范围,下同)、同热处理规范的产品焊接试板测试数据(焊接试板试件和检验报告应存档备查),证明焊接质量稳定,由质保工程师批准,可以批代台制作产品焊接试板,具体规定如下:3.1 以同钢号、同焊接工艺、同热处理规范的产品组批,连续生产(生产间断不超过半年)每批不超过10台,从中抽一台产品制作产品焊接试板。
3.2 对设计压力不大于1.6MPa,材料为Q235系列、20R、16MnR的压力容器以同钢号的产品组批,连续生产每半年应抽一台产品制作产品焊接试板。
采用以批代台制作产品焊接试板,如有一块试板不合格,应加倍制作试板,进行复验并做金相检验;如仍不合格,此钢号应恢复逐台制作产品焊接试板,直至连续制造30台同钢号、同焊接工艺、同热处理规范的产品焊接试板测试数据合格为止。
4. 制备产品焊接试板的要求4.1 产品焊接试板的材料、焊接和热处理工艺,应在其所代表的受压元件焊接接头的焊接工艺评定合格范围内;4.2 当一台压力容器上不同的壳体纵向焊接接头(含封头、管箱、筒体上焊接接头)的焊接工艺评定覆盖范围不同时,应对应不同的纵向焊接接头,按相应的焊接工艺分别焊接试板;4.3 有不同焊后热处理要求的压力容器,应分别制作产品焊接试板;4.4 热套压力容器的内筒、外筒材料不同时,应各制作一块产品焊接试板,若材料相同以属同一厚度范围,只需制作一块;4.5 圆筒形压力容器的纵向焊接接头的产品焊接试板,应作为筒节纵向焊接接头的延长部分(电渣焊除外),采用与施焊压力容器相同的条件和焊接工艺连续焊接。
4.6 产品焊接试板应由焊接产品的焊工焊接,并于焊接后打上焊工和检验员代号钢印。
4.7 产品焊接试板经外观检查和射线(或超声波)检测,如不合格允许返工。
如不返工,可避开缺陷部位截取试样。
4.8 有热处理要求的容器,试板应随容器一起进行热处理。
4.9 试板的尺寸和试样的截取如图4.9。
图4.94.9.1 试板两端舍弃部分长度,手工焊不小于30mm;自动焊不小于40mm。
4.9.2 试板焊缝应进行外观检查和无损检测,然后在部件截取试样。
4.9.3 试样的截取一般采用机械切割法,也可用火焰切割法,但须除去热影响区。
4.9.4 试样加工、检验合格后,打上钢印或其它永久性标记。
标记打在试样的侧面。
标记内容为SQJXXXX——XX——1或2或3产品编号试样编号5. 产品焊接试板的检验和评定5.1 试样的类别和数量如表5.1表5.1注:(1)当试板厚度δs≤30mm时,应采用全板厚单片试样;当δs>30mm 时,根据试验条件可采用全板厚的单片试样,也可用多片试样。
采用多片试样时,应将焊接接头全厚度的所有试样组成一组作为一个试样。
(2)试板厚度δs 为10~20mm 时,可用一个面弯,一个背弯,也可用两个侧弯试样代替面弯和背弯。
(3)对低温容器还应增加热影响区的冲击试验。
5.2 试样的加工、试验及合格指标。
5.2.1注:(1)a 为试样厚度,当δs ≤30mm 时为试板厚度。
hk 为焊缝宽度,实际测定。
(2)焊缝余高应采用机械方法去除,使之与母材料齐平。
(3)试样棱角应倒圆,圆角半径不得大于1mm 。
拉力试验方法及合格指标:拉力试验按GB228-87《金属拉伸试验方法》的有关规定进行。
拉伸试样的抗拉强度应等于或大于下列规定之一: a 、产品图样的规定值。
b 、钢材标准规定的最小抗拉强度。
C 、对不同强度等级的钢材组成的焊接接头,则为两种钢材标准抗拉强度下限值中的较小者。
d 、若采用多片试样,则将多片试样组成一组,并对每片进行试验。
焊接试板全厚度焊接接头的拉力试验结果为该组试样的平均值,其平均值应符合上述要求。
同时,该组单片试样的最低值,碳素钢不得低于钢材标准规定的最小抗拉强度5.2.2.2 试样棱角应倒圆,圆角半径不得大于2mm。
5.2.2.3 对于面弯、背弯试样,当δs>20mm时,应从试样的受压表面用机械方法去除多余厚度。
5.2.2.4弯曲试验方法及合格指标5.2.2.4.1弯曲试验按GB/T232-1999《金属弯曲试验方法》的有关规定进行,焊缝中央应对准弯轴中心。
当焊接接头两侧的母材或母材与溶敷金属强度相差≥120MPa或延伸率相差≥8%时,可用纵弯试样代替横弯试样进行试验,纵弯试样的尺寸同横弯试样,但当焊缝宽度hk≥25mm,试样宽度b可相应增大,最宽为40mm。
5.2.2.4.2 复合钢板和耐蚀堆焊的接头弯曲试验,取两个侧弯试样进行试验。
5.2.2.5合格指标:5.2.2.5.1弯曲试样按表5.2.2.5.1的要求弯到规定的角度后,其受担面上沿任何方向不得有单条长度大于3mm的裂纹或缺陷。
试样的棱角开裂不计,但确因夹渣或其他焊接缺陷引起试样棱角开裂的长度应计入评定。
5.2.2.5.2当采用多片试样时,多片试样组成一组,并对每片试样进行试验,均应满足上述要求。
表5.2.2.5.1 弯曲试验要求5.3 冲击试样图5.3注:(1)焊缝金属的冲击试样应在后焊侧截取,试样应垂直于焊接方向,试样上表面距试板后焊侧表面约2mm。
(2)试样缺口轴线应垂直于试板表面,缺口位于焊缝金属中。
(3)根据技术条件规定或在无法切取标准试样的情况下,允许采用辅助的小尺寸试样5X10X55,但必须在试验报告中注明。
冲击试验方法及合格指标:常温冲击试验按GB/T229-1994《金属夏比缺口冲击试验方法》的有关规定进行。
合格指标:常温冲击功规定值按图样或有关技术文件的规定,但不得小于27J(三个标准试样冲击功)。
试验温度下三个试样冲击功平均值不得低于上述规定值,其中一个试样的冲击功值可小于规定值,但不得小于规定值的70%。
6. 复验6.1 焊接试板的拉伸、弯曲性能试验如不合格,允许对不合格的项目取双倍试样进行复验,合格指标同原要求。
6.2 冲击试验如不能满足5.3的规定时,可再取一组(3个)试样进行试验。
合格指标为:前后两组6个试样的冲击功平均值不得低于规定值,允许有两个试样小于规定值,但其中小于是规定值70%的只允许有1个。
焊接工艺评定概念一、准备知识:1、焊接方法:参照《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》作为要考试的承压类焊工,其方法有,焊条电弧焊(SMAW、D)、气焊(OFW、Q)、钨极气体保护焊(GTAW、WS)、熔化极气体保护焊(GMAW、FCAW(药芯)、WZ)、埋弧焊(SAW、MZ)、电渣焊(ESW)、摩擦焊(FRW)、螺柱焊(SW)等。
简单介绍各种焊接方法原理。
改变焊接方法,必须重新做焊接工艺评定。
手工焊:指用手操作焊钳、焊炬或焊枪,合焊条或焊丝运行以形成焊缝的焊接。
焊机操作工:焊机无需操作工调节或控制,或在操作工调节或控制下(也叫机械化焊)。
2、焊缝与焊接接头的区别:(1)定义:焊缝:熔化的母材和熔化的焊接材料组成的部分。
(2)焊缝的形式:(只有五种)对接焊缝、角焊缝、槽焊缝、塞焊缝、端焊缝。
一般意义上只把焊缝分为对接焊缝和角焊缝。
(3)焊接接头:(12种)主要有:对接接头、T型接头、十字接头、搭接接头、塞焊搭接头、槽接接头、角接接头、端接接头、套管接头、斜对接接头、卷边接头、锁底接头。
(4)焊接接头与焊缝的形式关系焊接接头的使用性能由焊缝的焊接工艺来决定,因此焊接工艺评定试件分类对象是焊缝而不是焊接接头。
不同的焊接接头原则上分为对接焊缝和角焊缝。
(对接焊缝连接的不一定都是对接接头;角焊缝连接的不一定都是角接接头。
)3、焊件、试件、试样(1)焊件:用焊接方法连接的锅炉、压力容器及其另部件,包括钢结构件等。
(2)试件:焊工按焊接工艺规程进行考试或进行产品试板或工艺评定的焊件。
(3)试样:在焊件上截取,用来进行力学性能试验的试件。
4、焊接性能、焊接工艺评定、焊接工艺规程:焊接性能(可焊性):指焊接方法的适应性、焊接材料的匹配性,焊接工艺的选择性等。
指在一定工艺条件下,获得优质焊接接头的难易程度。
它主要指对新出现或使用的一种材料,国内外没有焊接过,对其焊接性能一无所知,所以必须进行试验,它是解决钢材如何焊接的问题。
但不能回答在具体工艺条件下焊接接头的使用性能是否满足要求(由工艺评定来实现)。
焊接工艺评定:为验证所拟定的焊接工艺的正确而进行的试验过程及结果评价。
(正确性的标志是焊接接头的力学性能能否满足要求,焊接性能是焊接工艺评定的前提。
*焊接工艺评定必须是由制作单位自己进行,不能照搬其它单位的,由本单位的熟练焊工操作,在焊接性试验〖往往不用做焊接性试验,可通过查资料的方式〗的基础上找出本单位对某种材料在某种特定焊接方法下的适应性,如焊接电流最大,最小值、焊接速度、是否需要热处理及热处理规范等。
)焊接工艺规程:制造焊件有关的加工和实践要求的细则文件,可保证由熟练焊工或操作工操作时质量的再现性。